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￭劉雲輝研發的「內窺鏡手術機械人」，協助醫生操控內窺鏡，讓醫生能夠騰空雙手進行鼻腔手術。香港文匯報記者梁祖彝 攝
中大研全球首部「內窺鏡機械人」 精確度媲美醫生助紓醫界人手
人口老化席捲全球，加重各地的醫療負擔，但醫護人員卻供不應求，醫療手術機械人的出現，遂成為世界各地極之重視的研究領域。香港中文大學機械與自動化工程學系教授劉雲輝因應醫學界需要，分別研發出全球首部「內窺鏡手術機械人」及「子宮定位手術機械人」，前者協助醫生操控內窺鏡，讓醫生能夠騰空雙手進行鼻腔手術；後者在主刀醫生進行腹腔鏡子宮切除手術時，代替輔助醫生進行子宮定位，減少醫護人員的投入。兩個手術輔助機械人的精確度、穩定性及靈巧度均可媲美醫生，提升醫生施行手術的效率，未來更有望為醫學界紓緩人手不足的問題。￭香港文匯報記者 鄭伊莎
醫療手術機械人可應用於微創手術、遠程診症等，但實際上不同手術對於機械人的要求也不盡相同。專研機械人近20年的劉雲輝早年接獲外科醫生反映，進行鼻腔手術時，要一手操作內窺鏡，一手拿着手術工具施行手術，拖慢手術過程。有見及此，他花近兩年時間研究，度身訂造出一款能夠操作內窺鏡的醫療手術輔助機械人。
外形冰冷 內裡靈活
外形冰冷的機械手，其實裝置了內窺鏡，可靈巧地全方位活動。劉雲輝介紹指，裝上內窺鏡的機械手可以伸縮、轉動、縱向及橫向移動，醫生能夠通過腳掣、聲控或手動操控。威爾斯親王醫院的醫生曾試用機械人於屍體上進行兩天實驗，反應良好，「在機械人的輔助下，現在醫生可以騰空雙手做手術，提高手術效率。」他又指，長時間進行手術的醫生要手持內窺鏡，不免會顫抖，相比之下機械人的穩定性更佔優，且醫生可按需要調控機械人的活動，令手術更為得心應手。
另一個用於輔助腹腔鏡子宮切除手術的婦科機械人，是一隻垂直站於地上的機械腳，連接着一支協助定位子宮的幼鐵杆。劉雲輝解釋指，進行腹腔鏡子宮切除手術一般需要2個至3個醫生，其中一人負責將子宮定位，協助主刀醫生翻看子宮外部組織，而機械人便可代替此輔助角色。
攻軟組織 耗時5年
多名醫生合力進行手術，講求協調與溝通，「手術期間是分秒必爭的，有時主刀醫生與輔助醫生的協調和溝通不足，都會影響手術成效」，因此劉雲輝團隊為機械人設計了指令系統，醫生可於系統設定移動指令，譬如手術前預先設定5個移動位置，機械人便會自動按有關位置移動，讓醫生即時翻看子宮的有關組織。他稱，醫生亦可通過腳掣、聲控等，即時調控機械人的活動。
如何讓僵硬的機械人學會精確操控柔軟的組織，是研究的一大挑戰。劉雲輝坦言，單是研究這範疇，便已花耗5年時間，因子宮肌肉細軟，有黏膜組織，亦會變形，難以製作模型測試。他與團隊致力研究機械人的力量操控（Force Control），成功讓機械人平衡力量傳遞，學懂穩定操控及協助定位子宮，「力度不能太大，否則會損壞其他組織」。
自切電源 安全保障
當醫生、病人及機械人同時出現於未必太寬敞的手術室內，「要如何保證醫生和病人的安全呢？這是很重要的問題。」劉雲輝說。他坦言，金屬製成的機械人，一旦失控將會對病人和醫生造成致命傷害，團隊就此設計出嶄新的起動結構，當機械人的力度達到某定位時，系統將即時切斷電源，作出安全保障（Passive safety protection）。他肯定地說：「即使機械人撞到你，力度也很微小，確保不會有人受到傷害。」
劉雲輝指，兩個機械人獲創新及科技基金資助600萬元研究，預計每部成本為50萬元內，令中小型醫院均能負擔，期望明年能推至醫院進行臨床測試。他又透露，只要將兩個機械人再作修改，未來將可應用於其他手術如腹腔及腸胃等，有望進一步紓緩業界人手不足的問題。
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